Desarrollo de potenciales agentes antiinflamatorios a partir de5-(hidroximetil) furfural como plataforma química renovable

Abstract

En la actualidad la búsqueda por minimizar nuestra dependencia del petróleo y sus derivados, a través de un remplazo progresivo por biomasa, tiene como uno de sus objetivos principales lograr un mayor grado de desarrollo sustentable. Gran parte de los precursores químicos que se utilizan para la obtención de principios activos farmacéuticos, en especial para aquellos de síntesis química, son derivados del petróleo. Los azúcares presentes en biomasa celulósica y lignocelulósica, pueden convertirse mediante ciertas transformaciones en productos de alto valor agregado, como por ejemplo combustibles, fibras, precursores de plásticos, disolventes y derivados químicos por tratamiento directo, las llamadas plataformas químicas. En particular, en este trabajo llevamos a cabo estudios iniciales hacia la producción de 5-(hidroximetil)furfural (HMF), una de las llamadas plataformas químicas , en escala de laboratorio a partir de D-fructosa y biomasa lignocelulósica (cascara de arroz y pajilla de trigo), en condiciones de hidrólisis y deshidratación en medio ácido presurizado utilizando sistemas bifásicos. En particular, los rendimientos obtenidos a partir de D-fructosa fueron moderados y permitieron obtener HMF de alta pureza. De esta forma, junto a la adquisición comercial de HMF, se obtuvieron cantidades suficientes para emplearlo en etapas posteriores de síntesis orgánica.En la etapa de síntesis orgánica, trabajamos en la transformación de HMF como plataforma química renovable en estructuras que presenten potencial bioactividad como agentes antiinflamatorios: derivados de ácidos Grasos de Furano (AGF) y nitroalquenilfuranos. Los AGF son compuestos naturales que están presentes principalmente en alimentos de origen marino, los cuales han evidenciado prometedora actividad antiinflamatoria. Ciertos derivados de nitroalquenos, tanto de ácidos grasos naturales como de sistemas aromáticos, han mostrado actividad antiinflamatoria y potencial aplicación en enfermedades con una inflamación crónica asociada.Así, para la obtención de AGF se exploraron 3 rutas distintas a partir de HMF, llegando a un compuesto final mediante estrategia de O-alquilación en la formación de las cadenas laterales del anillo de furano. Por otra parte, se obtuvo una pequeña librería de 2-nitroalquenilfuranos los cuales se prepararon mediante condensación nitroaldólica entre nitrometano y HMF o derivados de este, bajo condiciones en consonancia con la química verde.Algunos nitroalquenilfuranos mostraron ser capaces de inhibir la secreción de IL-1 en el modelo celular utilizado, pudiendo actuar como aceptores de Michael y así, potencialmente modular la activación de eventos inflamatorios mediados por el inflamasoma NLRP 3.En resumen, en el marco de este trabajo de Maestría en Química se exploró la posibilidad de obtener potenciales agentes antiinflamatorios como productos de alto valor agregado a partir de HMF. De esta forma, el estudiante desarrollo su trabajo de tesis en áreas de la química verde y la química medicinal.